自从1960年美国加州理工大学的Duwez等人采用熔体快速冷却的方法首先制得了Au-Si非晶合金材料后，非晶态金属因为其独特的物理性能、化学性能、机械性能和防腐性能而引起了人们广泛的关注和极大的兴趣。非晶态合金作为一种新型材料，具有长程无序、短程有序的结构特点，所以与晶态合金相比，它不仅具有极高的强度、硬度、韧性、耐磨性、耐蚀性和高电阻性，而且还表现出优良的软磁性、超导性、低磁损耗等特点。根据非晶合金的这些特性，研究其在磁制冷方面的应用具有重要意义。稀土金属Gd是磁制冷应用的典型代表，其4f层有7个未成对电子，居里温度(293K)恰好在室温区间，且具有较大的磁热效应。目前人们主要研究了GdTb、GdDy、GdY、GdCd、GdAl、GdZn、GdMn、Gd<,5>Si<,4>-Gd<,3>Fe<,3.35>Al<,1.65>O<,12>等非晶合金的磁制冷特性。这些磁工质的磁热效应大都小于、甚至远远小于金属Gd的磁热效应。因此寻找大磁热效应的磁工质是当前的主要目标。 本论文以新型Gd-Al-Ni系大块金属玻璃作为研究对象，采用XRD、DSC、热分析仪PPMS等手段，对这一体系合金的非晶形成能力、热稳定性以及磁热效应进行了较为系统的前期研究： 一．通过热力学计算和试验研究相结合的方法比较系统研究了Gd-Al-Ni合金体系的非晶形成能力。通过计算，得到了Gd-Al-Ni合金体系的非晶形成焓、固溶体形成焓和金属间化合物形成焓，并据此大致预测了Gd-Al-Ni合金体系非晶形成能力和成分的范围，通过实验证明预测结果是比较有效的，并得到了非晶形成能力较好的Gd-Al-Ni大块非晶合金。 二．研究了Gd-Al-Ni非晶合金体系中非晶合金的玻璃转变、晶化及其动力学性能，得到了这些非晶合金的玻璃转变和晶化的Kissinger方程、VFT 方程和Lasoka方程，在此基础上获得了这些非晶合金的理想玻璃转变温度以及它们的玻璃转变和晶化的激活能，并绘制了这些非晶合金的连续加热转变曲线。通过连续加热转变曲线比较了非晶合金的热稳定性；其中作者提出使用VFT方法得到非晶合金的连续加热转变曲线的新方法，继而通过TTT曲线证明了其可行性。 三．研究了Gd-Al-Ni合金体系的磁性能及磁熵变。Gd<,55>Al<,20>Ni<,25>大块非晶合金在很宽的温区～40-140 K 观察到大的磁熵变。经过研究我们认为大磁熵变来源于化合物的高饱和磁化强度和居里温度处磁化强度的快速变化。